【題目】如圖所示,在傾角為37°的足夠長的光滑斜面上,放一質(zhì)量為 mA=0.2kg的薄板A, A板上、下段由不同材料構(gòu)成,下段表面光滑,長度 l=3m,上段表面粗糙;質(zhì)量為 mB=2.0kg 的金屬塊 B(視為質(zhì)點)位于A的最下端,B與 A上段間的動摩擦因數(shù)μ=0.1;質(zhì)量為 mC=1.2kg 的物塊 C通過輕線繞過定滑輪與 B相連。忽略滑輪質(zhì)量及軸間的摩擦,A、B間最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力。開始時,整個系統(tǒng)在外力作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài),輕線被拉直。(sin370=0.6, cos370=0.8,g=10m/ s2。)求:
(1)撤去外力的瞬間,A、 B、 C的加速度分別是多大;
(2)B剛到達A的粗糙部分時,A、 B、 C的加速度分別是多大;
(3)撤去外力后的整個過程中,因摩擦產(chǎn)生的熱量Q,繩足夠長,B始終沒滑出A板
【答案】(1) (2) (3)11.52J
【解析】
(1)由于mBgsin37°=mcg=12N 所以,撤去外力的瞬間aB=ac=0
對薄板A,有mAgsin37°=mAaA
得aA=6m/s2
(2)由于斜面和A板下段表面都光滑,撤去外力后,A板從靜止開始向下做勻加速運動,只要金屬塊B在A板下段表面上,B、C就保持靜止不動.A板運動到金屬塊B在其上段表面上后,B和C受滑動摩擦力作用將一起以相同大小的加速度做加速運動.設(shè)A板上段剛滑到B下方時速度為vA,則vA2=2aAl
解得vA=6m/s
B在A板上端表面時,設(shè)A板加速度為aA1,B和C加速度為aB1,輕線拉力為F,則
mAgsin37°-μmBgcos37°=mAaA
mBgsin37°+μmBgcos37°-F=mBaB1
F-mCg=mCaB1
解得aA1=-2m/s2,aB1 =aC1=0.5m/s2
(3)A、B、C最終達到速度相等.假設(shè)速度相等之后,A、B間的靜摩擦力f小于最大靜摩擦力fm,即A、B相對靜止,A、B、C三者加速度大小相同,設(shè)為a0,則
(mA+mB)gsin37°-mCg=(mA+mB+mC)a0
mAgsin37°-f=mAa0
a0=0.5m/s2,f=1.1N
fm=μmBgcos37°=1.6N
即f<fm,假設(shè)成立,之后A、B相對靜止.
設(shè)A、B、C達到相等速度v1所需時間為t,則
v1=vA+aA1t=aB1t
解得t=2.4s,v1=1.2m/s
設(shè)在時間t內(nèi),A通過的距離是xA,B和C通過的距離是xB,則
xA=(vA+v1)t
xB=v1t
解得xA=8.64m,xB=1.44m
Q=μmBg(xA-xB)cos37°
Q=11.52J
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗,設(shè)計了如下圖所示的 實驗裝置,將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將毫米刻度尺放置在彈黃—側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,然后在彈簧下端依次掛1、2、3、4、5個鉤碼,測出彈簧相應(yīng)的總長度。每只鉤碼的質(zhì)量都是10g。實驗數(shù)據(jù)見下表。(g取10N/kg)
鉤碼質(zhì)量m/g | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
彈簧總長度l/cm | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 | 5.00 | 5.50 |
彈力大小F/N | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
(1)關(guān)于本實驗,下列說法正確的是_________。
A.懸吊鉤碼時,應(yīng)在鉤碼靜止后再讀數(shù)
B.應(yīng)在彈簧的彈性限度范圍內(nèi)進行測量
C.在安裝刻度尺時,必須使刻皮尺保持豎直狀態(tài)
D.在測量彈簧原長時,應(yīng)將彈簧平放在水平桌面上,使其自然伸長,并測出其長度
(2)根據(jù)上逆實驗數(shù)據(jù),在圖9所不的坐標(biāo)紙上,作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長度l之間的關(guān)系圖象,并求出該彈簧的勁度系數(shù)k=_________N/m。
(3)如果實驗時將指針固定在圖8中P點上方的Q處,測出彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的勁度系數(shù)的真實值相比,可能_________(選填“偏大”或“偏小”或“不變”)。
(4)一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中, 使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長度的圖象如圖10所示。下列表述正確的是_________。
A.a的原長比b的短
B.a的勁度系數(shù)比b的小
C.a的勁度系數(shù)比b的大
D.測得的彈力與彈簧的長度成正比
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【題目】如圖甲所示,在傾角為37°的粗糙且足夠長的斜面底端,一質(zhì)量m=2 kg可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定,滑塊與彈簧不相連.t=0時解除鎖定,計算機通過傳感器描繪出滑塊的速度—時間圖象如圖乙所示,其中Ob段為曲線,bc段為直線,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.則下列說法正確的是( )
A. 0.1 s前加速度一直在減小
B. 滑塊在0.1~0.2 s時間間隔內(nèi)沿斜面向下運動
C. 滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25
D. 在滑塊與彈簧脫離之前,滑塊一直在做加速運動
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【題目】如圖所示,豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣,兩個帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面,且處于同一豎直平面內(nèi),若用圖示方向的水平推力F作用于小球B,則兩球靜止于圖示位置,如果將小球B向左推動少許,并待兩球重新達到平衡時,則兩個小球的受力情況與原來相比
A. 推力F將增大 B. 豎直墻面對小球A的彈力減小
C. 地面對小球B的彈力一定不變 D. 兩個小球之間的距離增大
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【題目】如圖所示,為了測定木塊和木板B之間的動摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)計了一個實驗,該同學(xué)在實驗中的主要操作有:
A.用彈簧測力計測出木塊A的重力為G=6.00N;
B.用彈簧測力計測出木板B的重力為G′=9.25N;
C.按圖所示裝置安裝器材,安裝過程中用手按住木塊和木板;
D.松開按住木塊和木板的手,讓其運動,待木塊靜止后(木塊A仍在木板B上),讀出彈簧測力計示數(shù)
(1)該同學(xué)的上述操作中多余的步驟是__________。(填步驟序號)
(2)該同學(xué)按正確方法操作,讀數(shù)時彈簧測力計的指針位置如圖所示,其示數(shù)為_______N 根據(jù)該同學(xué)的測量數(shù)據(jù),可得到木塊A和木板B之間的動摩擦因數(shù)為__________。
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【題目】如圖,斜面上有a、b、c、d四個點,ab=bc=cd,從a點以初速度v0水平拋出一個小球,它落在斜面上的b點,速度方向與斜面之間的夾角為θ;若小球從a點以初速度平拋出,不計空氣阻力,則小球( )
A. 將落在bc之間
B. 將落在c點
C. 落在斜面的速度方向與斜面的夾角大于θ
D. 落在斜面的速度方向與斜面的夾角等于θ
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【題目】如圖所示的曲線是某個質(zhì)點在恒力作用下的一段運動軌跡。質(zhì)點從M點出發(fā)經(jīng)P點到達N點,已知弧長MP大于弧長PN,質(zhì)點由M點運動到P點與從P點運動到N點的時間相等。下列說法中正確的是 ( )
A. 質(zhì)點從M到N過程中速度大小保持不變
B. 質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小相等,方向相同
C. 質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小不相等,但方向相同
D. 質(zhì)點在MN間的運動不是勻變速運動
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【題目】如圖,在高為h=5m的平臺右邊緣上,放著一個質(zhì)量M=3kg的鐵塊,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的鋼球以v0=10m/s的水平速度與鐵塊在極短的時間內(nèi)發(fā)生正碰被反彈,落地點距離平臺右邊緣的水平距離為L=2m , 已知鐵塊與平臺之間的動摩擦因數(shù)為0.5(不計空氣阻力,鐵塊和鋼球都看成質(zhì)點,取g=10m/s2),求:
(1)鋼球碰后反彈的速度;
(2)鐵塊在平臺上滑行的距離s。
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【題目】在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN,相距為L,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b,先將a棒垂直導(dǎo)軌放置,用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接,連接a棒的細線平行于導(dǎo)軌,由靜止釋放c,此后某時刻,將b也垂直導(dǎo)軌放置,a、c此刻起做勻速運動,b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上,a棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計。則
A. 物塊c的質(zhì)量是mgsinθ
B. b棒放上導(dǎo)軌前,物塊c減少的機械能等于a增加的機械能
C. b棒放上導(dǎo)軌后,物塊減少的機械能等于回路消耗的電能
D. b棒放上導(dǎo)軌后,a棒中電流大小是
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